(57)【要約】    【課題】光モジュールの量産に適した調芯技術を提供すること。    【解決手段】発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が前記支持部品に装着される光ファイバ(102)と、前記光ファイバの他端側に配置される光検出器(32)と、前記光ファイバの他端と前記光検出器との相互間に配置され、前記光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材(36)と、を備える位置決め装置である。【選択図】図３
2007114677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
一端が前記支持部品に装着される光ファイバと、
前記光ファイバの他端側に配置される光検出器と、
前記光ファイバの他端と前記光検出器との相互間に配置され、前記光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
を備える位置決め装置。
【請求項２】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、前記一端が前記支持部品に装着される光ファイバと、
前記光ファイバの前記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、
前記光ファイバの前記第２の他端側に配置される第２の光検出器と、
前記光ファイバの前記第２の他端と前記第２の光検出器との相互間に配置され、前記光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
を備える位置決め装置。
【請求項３】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
一端が前記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの他端と前記第２の光ファイバの一端との相互間に配置され、前記第１の光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
前記第１の光ファイバと前記光絞り部材との相互間、又は前記光絞り部材と前記第２の光ファイバとの相互間に配置される集光レンズと、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項４】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、前記一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
一端が前記第１の光ファイバの前記第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの前記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、
前記第１の光ファイバの前記第２の他端と前記第２の光ファイバの前記一端との相互間に配置され、前記第１の光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
前記第１の光ファイバと前記光絞り部材との相互間、又は前記光絞り部材と前記第２の光ファイバとの相互間に配置される集光レンズと、
を備える位置決め装置。
【請求項５】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
一端が前記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの相互間に配置される第１及び第２のコリメートレンズと、
前記第１及び第２のコリメートレンズの相互間に配置され、当該第１及び第２のコリメートレンズの間を通過する略平行光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項６】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、前記一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
一端が前記第１の光ファイバの前記第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの相互間に配置される第１及び第２のコリメートレンズと、
前記第１及び第２のコリメートレンズの相互間に配置され、当該第１及び第２のコリメートレンズの間を通過する略平行光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、
前記第１の光ファイバの前記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項７】
前記光絞り部材は、開口を備えるピンホール板である、請求項１乃至６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項８】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
前記第１の光ファイバよりもコア径が小さく、一端が前記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項９】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、前記一端が前記支持部品に装着される第１の光ファイバと、
前記第１の光ファイバよりもコア径が小さく、一端が前記第１の光ファイバの第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの第１の他端側に配置される第１の光検出器と、
前記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項１０】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
一端が前記支持部品に装着される光ファイバと、
前記光ファイバの他端から出射する放射光のスポットよりも受光面が相対的に小さくなり、当該放射光のうち光軸付近の一部成分が前記受光面に入射するように、前記光ファイバの他端側に当該光ファイバとの相互間距離を設定して配置される光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項１１】
発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、
共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、前記一端が前記支持部品に装着される光ファイバと、
前記光ファイバの第１の他端側に配置される第１の光検出器と、
前記光ファイバの第２の他端から出射する放射光のスポットよりも受光面が相対的に小さくなり、当該放射光のうち光軸付近の一部成分が前記受光面に入射するように、前記光ファイバの第２の他端側に当該光ファイバとの相互間距離を設定して配置される第２の光検出器と、
を備える位置決め装置。
【請求項１２】
請求項１、３、５、８、１０のいずれかに記載の位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、
前記発光素子を発光させ、当該発光素子と前記支持部品の位置を相対的に移動させながら前記光検出器により光量検出を行う第１過程と、
前記光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に前記発光素子と前記支持部品とを固定する第２過程と、
を含む、光モジュールの製造方法。
【請求項１３】
請求項１、３、５のいずれかに記載の位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、
前記光絞り部材を光路中から外した状態で、前記発光素子を発光させ、前記光部品と前記支持部品の位置を相対的に移動させながら前記光検出器により光量検出を行う第１過程と、
前記光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に前記光部品と前記支持部品を調整する第２過程と、
前記光絞り部材を光路中に戻し、前記発光素子を発光させ、前記光部品と前記支持部品の位置を相対的に移動させながら前記第２の光検出器により光量検出を行う第３過程と、
前記第２の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に前記光部品と前記支持部品を調整する第４過程と、
前記光部品と前記支持部品とを固定する第５過程と、
を含む、光モジュールの製造方法。
【請求項１４】
請求項２、４、６、９、１１のいずれかに記載の位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、
前記発光素子を発光させ、前記光部品と前記支持部品の位置を相対的に移動させながら前記第１の光検出器により光量検出を行う第１過程と、
前記第１の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に前記光部品と前記支持部品を調整する第２過程と、
前記発光素子を発光させ、前記光部品と前記支持部品の位置を相対的に移動させながら前記第２の光検出器により光量検出を行う第３過程と、
前記第２の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に前記光部品と前記支持部品を調整する第４過程と、
前記光部品と前記支持部品とを固定する第５過程と、
を含む、光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられる光モジュールの製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子と、光ファイバを支持するコネクタ部品とを備え、マルチモードの光ファイバを装着して用いられる光モジュールを製造する際には、発光素子とコネクタ部品とを調芯（光軸合わせ、位置合わせ）をする必要がある。具体的には、コネクタ部品に光ファイバを装着し、発光素子を発光させてその出射光を光ファイバの一端側に入射させ、光ファイバの他端側で出射光の光量を観測し、光量がピークとなる際の位置に発光素子とコネクタ部品が固定される。このとき、光ファイバのコア面積が大きいために、発光素子とコネクタ部品とを相対的に移動させながら光量（出射光強度）を観測すると明りょうなピークを持たない台形状のトレランスカーブが得られる。このため、光量が最大となる位置で調芯をしようとすると、台形状のトレランスカーブの平坦な頂上部の任意位置で調芯されてしまうことから、調芯精度にばらつきが生じていた。これに対して、台形状のトレランスカーブの平坦な頂上部の中央を算出し、調芯する手法も考えられるが、当該手法は調芯に時間と手間を要し、量産には不向きである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７７４３６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、光モジュールの量産に適した調芯技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が上記支持部品に装着される光ファイバと、上記光ファイバの他端側に配置される光検出器と、上記光ファイバの他端と上記光検出器との相互間に配置され、上記光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、を備える位置決め装置である。
【０００６】
かかる構成によれば、光絞り部材を介在させることにより、光検出器によって検出される光量の特性、すなわちトレランスカーブを台形状から明りょうなピークを持つ形状に変化させることができる。このトレランスカーブに基づいて調芯することにより、ばらつきの少ない高精度な位置決めを短時間で行うことが可能となる。したがって、光モジュールの量産に適した調芯技術が得られる。
【０００７】
第２の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、上記一端が上記支持部品に装着される光ファイバと、上記光ファイバの上記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、上記光ファイバの上記第２の他端側に配置される第２の光検出器と、上記光ファイバの上記第２の他端と上記第２の光検出器との相互間に配置され、上記光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、を備える位置決め装置である。
【０００８】
かかる構成によれば、光絞り部材を介在させることにより、光検出器によって検出される光量の特性、すなわちトレランスカーブを台形状から明りょうなピークを持つ形状に変化させることができる。このトレランスカーブに基づいて調芯することにより、ばらつきの少ない高精度な位置決めを短時間で行うことが可能となる。また、光絞り部材を介在させない光学系によって先に粗調整を行い、次に光絞り部材を介在させる光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。したがって、光モジュールの量産に適した調芯技術が得られる。
【０００９】
第３の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、一端が上記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第１の光ファイバの他端と上記第２の光ファイバの一端との相互間に配置され、上記第１の光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、上記第１の光ファイバと上記光絞り部材との相互間、又は上記光絞り部材と上記第２の光ファイバとの相互間に配置される集光レンズと、上記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００１０】
かかる構成によっても、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。
【００１１】
第４の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、上記一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、一端が上記第１の光ファイバの上記第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第１の光ファイバの上記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、上記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、上記第１の光ファイバの上記第２の他端と上記第２の光ファイバの上記一端との相互間に配置され、上記第１の光ファイバから出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、上記第１の光ファイバと上記光絞り部材との相互間、又は上記光絞り部材と上記第２の光ファイバとの相互間に配置される集光レンズと、を備える位置決め装置である。
【００１２】
かかる構成によっても、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。また、光絞り部材を介在させない光学系によって先に粗調整を行い、次に光絞り部材を介在させる光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【００１３】
第５の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、一端が上記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第１の光ファイバと上記第２の光ファイバとの相互間に配置される第１及び第２のコリメートレンズと、上記第１及び第２のコリメートレンズの相互間に配置され、当該第１及び第２のコリメートレンズの間を通過する略平行光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、上記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００１４】
かかる構成によっても、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。
【００１５】
第６の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、上記一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、一端が上記第１の光ファイバの上記第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第１の光ファイバと上記第２の光ファイバとの相互間に配置される第１及び第２のコリメートレンズと、上記第１及び第２のコリメートレンズの相互間に配置され、当該第１及び第２のコリメートレンズの間を通過する略平行光のうち光軸付近の一部成分を通過させる光絞り部材と、上記第１の光ファイバの上記第１の他端側に配置される第１の光検出器と、上記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００１６】
かかる構成によっても、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。また、光絞り部材を介在させない光学系によって先に粗調整を行い、次に光絞り部材を介在させる光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【００１７】
上記各発明において、上記光絞り部材は、開口を備えるピンホール板であることが好ましい。
【００１８】
第７の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、上記第１の光ファイバよりもコア径が小さく、一端が上記第１の光ファイバの他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第２の光ファイバの他端側に配置される光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００１９】
かかる構成によっても、光ファイバのコア径の大小関係を利用することにより、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。
【００２０】
第８の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、上記一端が上記支持部品に装着される第１の光ファイバと、上記第１の光ファイバよりもコア径が小さく、一端が上記第１の光ファイバの第２の他端と光結合して配置される第２の光ファイバと、上記第１の光ファイバの第１の他端側に配置される第１の光検出器と、上記第２の光ファイバの他端側に配置される第２の光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００２１】
かかる構成によっても、光ファイバのコア径の大小関係を利用することにより、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。また、光ファイバのコア径の大小関係を利用しない光学系によって先に粗調整を行い、次に光ファイバのコア径の大小関係を利用する光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【００２２】
第９の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、一端が上記支持部品に装着される光ファイバと、上記光ファイバの他端から出射する放射光のスポットよりも受光面が相対的に小さくなり、当該放射光のうち光軸付近の一部成分が上記受光面に入射するように、上記光ファイバの他端側に当該光ファイバとの相互間距離を設定して配置される光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００２３】
かかる構成によっても、放射光のスポットと光検出器の受光面との大小関係を利用することにより、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。
【００２４】
第１０の本発明は、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品との位置決めを行うための装置であって、共通の一端と第１及び第２の他端とを備え、上記一端が上記支持部品に装着される光ファイバと、上記光ファイバの第１の他端側に配置される第１の光検出器と、上記光ファイバの第２の他端から出射する放射光のスポットよりも受光面が相対的に小さくなり、当該放射光のうち光軸付近の一部成分が上記受光面に入射するように、上記光ファイバの第２の他端側に当該光ファイバとの相互間距離を設定して配置される第２の光検出器と、を備える位置決め装置である。
【００２５】
かかる構成によっても、放射光のスポットと光検出器の受光面との大小関係を利用することにより、明りょうなピークを有するトレランスカーブが得られるので、量産に適した製造技術が得られる。また、スポットと受光面との大小関係を利用しない光学系によって先に粗調整を行い、次にスポットと受光面との大小関係を利用する光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【００２６】
第１１の本発明は、上記第１、第３、第５、第８、第１０のいずれかの本発明にかかる位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、上記発光素子を発光させ、当該発光素子と上記支持部品の位置を相対的に移動させながら上記光検出器により光量検出を行う第１過程と、上記光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に上記発光素子と上記支持部品とを固定する第２過程と、を含む、光モジュールの製造方法である。
【００２７】
かかる方法によれば、調芯に要する時間や手間が少なく、量産に適した製造技術が得られる。
【００２８】
第１２の本発明は、上記第１、第３、第５のいずれかの本発明にかかる位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、上記光絞り部材を光路中から外した状態で、上記発光素子を発光させ、上記光部品と上記支持部品の位置を相対的に移動させながら上記光検出器により光量検出を行う第１過程と、上記光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に上記光部品と上記支持部品を調整する第２過程と、上記光絞り部材を光路中に戻し、上記発光素子を発光させ、上記光部品と上記支持部品の位置を相対的に移動させながら上記第２の光検出器により光量検出を行う第３過程と、上記第２の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に上記光部品と上記支持部品を調整する第４過程と、上記光部品と上記支持部品とを固定する第５過程と、を含む、光モジュールの製造方法である。
【００２９】
かかる方法によれば、調芯に要する時間や手間が少なく、量産に適した製造技術が得られる。また、トレランスカーブのピークを顕著化させない状態で先に粗調整を行い、次にトレランスカーブのピークを顕著化させた状態で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【００３０】
第１３の本発明は、第２、第４、第６、第９、第１１のいずれかに記載の位置決め装置を用いて、発光素子と、光ファイバの一端を支持する支持部品とを含む光モジュールを製造する方法であって、上記発光素子を発光させ、上記光部品と上記支持部品の位置を相対的に移動させながら上記第１の光検出器により光量検出を行う第１過程と、上記第１の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に上記光部品と上記支持部品を調整する第２過程と、上記発光素子を発光させ、上記光部品と上記支持部品の位置を相対的に移動させながら上記第２の光検出器により光量検出を行う第３過程と、上記第２の光検出器によって検出される光量がピークを示す際の位置に上記光部品と上記支持部品を調整する第４過程と、上記光部品と上記支持部品とを固定する第５過程と、を含む、光モジュールの製造方法である。
【００３１】
かかる方法によっても、調芯に要する時間や手間が少なく、量産に適した製造技術が得られる。また、トレランスカーブのピークを顕著化させない状態で先に粗調整を行い、次にトレランスカーブのピークを顕著化させた状態で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。図１に示す装置は、発光素子を含んで構成されるカンパッケージ１００と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品（支持部品）１０１との位置決めを行うための装置（位置決め装置）であって、光ファイバ１０２、センサーユニット１０３、計測システム１０４、可動ステージ１０５、を含んで構成される。
【００３４】
図２は、光モジュールの詳細構成を説明する断面図である。本実施形態の光モジュールは、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１とを位置合わせし、接着剤１２を用いて固定して構成されている。
【００３５】
カンパッケージ１００は、発光素子１０を金属等からなる筐体によりパッケージングして構成されている。発光素子１０は、例えばマルチモード発光するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Diode）である。
【００３６】
コネクタ部品１０１は、カンパッケージ１００を支持する孔状の支持部１４と、発光素子１０と光軸を合わせて配置され、発光素子１０から出射する光を集光して光ファイバ１０２の一端に導くレンズ部１６と、光ファイバ１０２の一端が装着され、これを支持するスリーブ部１８と、を備える。本例では、光ファイバ１０２の一端にはフェルールが装着されており、当該フェルールがスリーブ部１８に挿入される。ここで、光ファイバ１０２は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２１のＧＩ（Graded Index）マルチモードファイバである。
【００３７】
図３は、センサーユニットの詳細構成を説明する断面図である。センサーユニット１０３は、アダプタ部３０、光検出器３２、光絞り部材３４を含んで構成される。本例では、光ファイバ１０２の他端にはＦＣコネクタが装着されており、このＦＣコネクタがセンサーユニット１０３の端面に取り付けられる。光検出器３２は、光ファイバ１０２の他端側に配置されており、光ファイバ１０２の他端から出射する放射光を受光面３６において受光し、受光強度に応じた電気信号を出力する。光絞り部材３４は、光ファイバ１０２の他端と光検出器３２との相互間に配置され、光ファイバ１０２から出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる。
【００３８】
図４は、光絞り部材について詳細に説明する図である。図４では、光ファイバ１０２の他端から出射する放射光の光軸Ｌを通る断面が模式的に示されている。光ファイバ１０２の他端（出射点Ｐ）から出射する放射光は、図示のように光軸Ｌを基準とした放射角θ2（例えば１２°程度）で拡がる。このとき、光絞り部材３４は、光ファイバから出射する放射光のうち光軸Ｌ付近の一部成分、具体的には図示のように放射角θ1（例えば４°〜８°程度）の成分を通過させ、放射角がθ1より大きい成分（外縁成分）については遮蔽する。これにより、放射光のうち放射角θ1を有する一部成分が受光面３６に入射する。光絞り部材３４を通過させる一部成分の放射角θ1は、光絞り部材３４の開口の径の大小、光ファイバ１０２の他端（出射点Ｐ）と光絞り部材３４との相互間距離、などを適宜調整することによって設定される。
【００３９】
図５〜図７は、発光素子１０を含むカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置をＸ，Ｙ，Ｚの各方向に相対的に移動させながら、発光素子１０を発光させて光検出器３２により光量検出を行った際に得られる特性曲線（トレランスカーブ）の一例である。より詳細には、図５はカンパッケージ１００（又はコネクタ部品１０１）をＸ方向に移動させた際に得られるトレランスカーブである。図６はカンパッケージ１００（又はコネクタ部品１０１）をＹ方向に移動させた際に得られるトレランスカーブである。図７はカンパッケージ１００（又はコネクタ部品１０１）をＺ方向に移動させた際に得られるトレランスカーブである。図５〜図７のそれぞれにおいて、「Ｒｅｆ」と標記されている曲線は、光絞り部材３４を介在させずに、光ファイバ１０２から出射する放射光をすべて光検出器３２の受光面３６に入射させた場合の特性曲線である。また、図５〜図７のそれぞれにおいて、「４deg.」、「６deg.」、「８deg.」を標記されている各曲線は、光絞り部材３４を介在させることにより、放射光のうち放射角θ1が４°、６°、８°にそれぞれに対応する一部成分を通過させて光検出器３２の受光面に入射させた場合の特性曲線である。各図に示すように、光絞り部材３４を介在させることによってケラれを生じさせ、放射光をある放射角θ1で区切った一部成分だけ検出することにより、台形状であったトレランスカーブが狭くなり、ピークを持った曲線へと変化する。光モジュールの製造時には、このトレランスカーブに基づいて、光量がピークを示す位置へカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１を位置決めする、すなわち光軸を合わせる（調芯する）ことにより、ばらつきの少ない高精度な位置決めを短時間で行うことが可能となる。
【００４０】
次に、上記の位置決め装置を用いて光モジュールを製造する方法について説明する。
【００４１】
まず、カンパッケージ１００内の発光素子１０を発光させる。そして、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置を可動ステージ１０５によって相対的に移動させながら、光ファイバ１０２を介してセンサーユニット１０３内の光検出器３２により光量検出を行う（第１過程）。光検出器３２によって検出された光量は順次、計測システム１０４にデータとして取り込まれる。
【００４２】
次に、光検出器３２によって検出される光量がピークを示す際の位置（図５〜図７参照）に発光素子１０を含むカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１とを固定する（第２過程）。カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１は、例えば紫外線硬化型接着剤を用いて固定される（図２参照）。
【００４３】
なお、以下のように、始めは光絞り部材３４を介在させずに粗調整を行い、次いで光絞り部材３４を介在させて微調整を行ってもよい。
【００４４】
具体的には、まず光絞り部材３４をセンサーユニット１０３から取り外した状態（すなわち光路中から外した状態）で発光素子１０を発光させる。そして、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置を相対的に移動させながら光検出器３２により光量検出を行う。
【００４５】
次に、光検出器３２によって検出される光量がピークを示す際の位置にカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１を粗調整する（第２過程）。この場合、トレランスカーブは上記図５〜図７において「Ｒｅｆ」と標記される台形状の曲線となり調芯精度は低下するが、光量の絶対値をより大きく確保できるので、短時間で調芯を行うことができる。
【００４６】
次に、光絞り部材３４をセンサーユニット１０３に取り付け（すなわち光路中に戻して）、発光素子１０を発光させる。そして、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置を相対的に移動させながら光検出器３４により光量検出を行う（第３過程）。
【００４７】
次に、光検出器３２によって検出される光量がピークを示す際の位置にカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１を調整し（第４過程）、その後両者を固定する（第５過程）。
【００４８】
なお、以下のように、光絞り部材３４を介在させない光学系と光絞り部材３４を介在させる光学系の２つを設けて、上記と同様に、先に粗調整を行い、その後に微調整を行うようにしてもよい。
【００４９】
図８は、２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。図８に示す位置決め装置は、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１との位置決めを行うためのものであり、光ファイバ１０７、１０８、１０９、センサーユニット１０３、１０３ａ、計測システム１０４、可動ステージ１０５、光分岐器１０６、を含んで構成される。光ファイバ１０７〜１０９と光分岐器１０６を組み合わせることにより、本発明における「共通の一端と第１及び第２の他端とを備える光ファイバ」が構成される。光ファイバ１０７はその一端がコネクタ部品に装着される。光ファイバ１０８の他端（第１の他端）側には、センサーユニット１０３ａが配置される。光ファイバ１０９の他端（第２の他端）側には、センサーユニット１０３が配置される。光ファイバ１０７の他端及び各光ファイバ１０８、１０９の一端はそれぞれ光分岐器１０６に接続されており、光ファイバ１０７の他端から出射する光が分岐され、各光ファイバ１０８、１０９の一端に入射する。センサーユニット１０３の詳細構成は上述した通りであり（図３参照）、光ファイバ１０９の他端とセンサーユニット１０３に含まれる光検出器３２（第２の光検出器）との相互間に光絞り部材３４が配置される。また、センサーユニット１０３ａは、センサーユニット１０３から光絞り部材３４を省略した構成を備えている。
【００５０】
次に、図８に示す位置決め装置を用いて光モジュールを製造する方法について説明する。
【００５１】
まず、カンパッケージ１００内の発光素子１０を発光させる。そして、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置を相対的に移動させながら、センサーユニット１０３ａ内の光検出器３２（第１の光検出器）により光量検出を行う（第１過程）。
【００５２】
次に、センサーユニット１０３ａ内の光検出器３２によって検出される光量がピークを示す際の位置にカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１を粗調整する（第２過程）。
【００５３】
次に、カンパッケージ１００内の発光素子１０を発光させ、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置を相対的に移動させながら、センサーユニット１０３内の光検出器３２（第２の光検出器）により光量検出を行う（第３過程）。
【００５４】
次に、センサーユニット１０３内の光検出器３２によって検出される光量がピークを示す際の位置にカンパッケージ１００とコネクタ部品１０１を調整し（第４過程）、その後、両者を固定する（第５過程）。
【００５５】
以上のように、第１の実施形態によれば、光絞り部材を介在させることにより、光検出器によって検出される光量の特性、すなわちトレランスカーブを台形状から明りょうなピークを持つ形状に変化させることができる。このトレランスカーブに基づいて調芯することにより、ばらつきの少ない高精度な位置決めを短時間で行うことが可能となる。したがって、光モジュールの量産に適した調芯技術が得られる。また、光絞り部材を介在させない光学系によって先に粗調整を行い、次に光絞り部材を介在させる光学系で微調整を行うようにすることにより、更なる作業時間の短縮が可能となる。したがって、光モジュールの量産に適した調芯技術が得られる。
【００５６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、光検出器の手前に光絞り部材を設けることによってトレランスカーブにピーク特性を生じさせていたが、光絞り部材を光ファイバの途中に配置してもよい。
【００５７】
図９は、第２の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。図９に示す位置決め装置は、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置決めを行うためのものであり、光ファイバ１０２、１１２、センサーユニット１０３ａ、計測システム１０４、可動ステージ１０５、光接続器１１１を含んで構成される。
【００５８】
光ファイバ１０２（第１の光ファイバ）は、一端がコネクタ部品１０１に装着される。ここで、光ファイバ１０２は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２１のＧＩ（Graded Index）マルチモードファイバである。
【００５９】
光ファイバ１１２（第２の光ファイバ）は、一端が光ファイバ１０２の他端と光接続器１１１によって光結合される。ここで、光ファイバ１１２は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２１のＧＩ（Graded Index）マルチモードファイバである。
【００６０】
センサーユニット１０３ａは、上述したセンサーユニット１０３（図３参照）において光絞り部材３４を省略した構成を有しており、光ファイバ１１２の他端側に配置される光検出器３２を備える。
【００６１】
図１０は、光接続器の構成例を説明する図である。図１０に示す光接続器１１１は、光ファイバ１０２と光ファイバ１１２の相互間を光軸を合わせて接続するものであり、光絞り部材１１３と、集光レンズ１１４を含んで構成される。光絞り部材１１３は、光ファイバ１０２の他端と光ファイバ１１２の一端との相互間に配置され、光ファイバ１０２から出射する放射光のうち光軸付近の一部成分を通過させる。この光絞り部材１１３の詳細については上述した第１の実施形態と同様である（図４参照）。集光レンズ１１４は、光絞り部材１１３と光ファイバ１１２との相互間に配置される。なお、集光レンズ１１４は光ファイバ１０２と光絞り部材１１３との相互間に配置されてもよい。
【００６２】
図１１は、光接続器の他の構成例を説明する図である。図１１に示す光接続器１１１は、光絞り部材１１３と、一対のコリメートレンズ１２２、１２３を含んで構成される。コリメートレンズ１２２は、光ファイバ１０２と光ファイバ１１２との相互間にであって光ファイバ１０２側に配置される。コリメートレンズ１２３は、光ファイバ１０２と光ファイバ１１２との相互間にであって光ファイバ１１２側に配置される。光絞り部材１１３は、各コリメートレンズ１２２、１２３の相互間に配置され、各コリメートレンズ１２２、１２３の間を通過する略平行光のうち光軸付近の一部成分を通過させる。
【００６３】
上述した図１０又は図１１に示すような構成の光接続器１１１を用いることによっても、トレランスカーブのピークを顕著化させることが可能となる。かかる構成の位置決め装置を用いた光モジュールの製造方法については、第１の実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００６４】
なお、以下のように、光絞り部材３４を介在させない光学系と光絞り部材３４を介在させる光学系の２つを設けて、上記と同様に、先に粗調整を行い、その後に微調整を行うようにしてもよい。
【００６５】
図１２は、２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。図１２に示す位置決め装置は、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１との位置決めを行うためのものであり、光ファイバ１０７、１０８、１０９、１１２、２つのセンサーユニット１０３ａ、計測システム１０４、可動ステージ１０５、光分岐器１０６、光接続器１１１を含んで構成される。光ファイバ１０７〜１０９と光分岐器１０６を組み合わせることにより、本発明における「共通の一端と第１及び第２の他端とを備える第１の光ファイバ」が構成される。光ファイバ１０７はその一端がコネクタ部品に装着される。光ファイバ１０８の他端（第１の他端）は、光接続器１１１を介して光ファイバ１１２と接続される。各光ファイバ１０９、１１２の他端側にはそれぞれセンサーユニット１０３ａが配置される。センサーユニット１０３ａの詳細構成は上述した通りである。光ファイバ１０７の他端及び各光ファイバ１０８、１０９の一端はそれぞれ光分岐器１０６に接続されており、光ファイバ１０７の他端から出射する光が分岐され、各光ファイバ１０８、１０９の一端に入射する。
【００６６】
上述した図１２に示す構成の位置決め装置を用いた光モジュールの製造方法については第１の実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００６７】
以上のような構成によっても、センサーユニット１０３によって観測されるトレランスカーブのピーク特性を顕著化することができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、光絞り部材を設けることによってトレランスカーブにピーク特性を生じさせていたが、コア径の異なる光ファイバを組み合わせることによっても同様の効果を得ることができる。
【００６９】
図１３は、第３の実施形態の位置決め装置の構成例を説明する図である。なお、第３の実施形態の位置決め装置の全体構成は上述した第２の実施形態の場合（図９、図１２参照）と同様であり、光接続器の構成及び光ファイバのコア径の大小関係が変更される。このため、全体構成は図示を省略する。図１３に示すように、第３の実施形態の光接続器１３１は、２つの光ファイバ１０２、１３２を直接的に光結合させるものである。光ファイバ１０２は、上述したように一端が光モジュールのコネクタ部品に装着される。また、光ファイバ１３２は、一端が光接続器１３１によって光ファイバ１０２と光学的に接続され、他端がセンサーユニット１０３ａに接続される。図示のように、光ファイバ１３２は光ファイバ１０２よりもコア径が小さい。例えば、光ファイバ１０２のコア径が５０μｍである場合に、光ファイバ１３２のコア径は２０〜４０μｍ程度に設定される。各光ファイバのコアの特性は、屈折率分布型（ＧＩ）、屈折率段階型（ＳＩ）のいずれであってもよい。
【００７０】
このように、コア径の大小関係を利用することによっても、光ファイバ１３２に入射する光にケラれを生じさせて、センサーユニット１０３ａによって観測されるトレランスカーブのピーク特性を顕著化することができる。
【００７１】
（第４の実施形態）
以下のように、光検出器の受光面の大きさを光ファイバから出射する放射光のスポットよりも小さくなるようにすることによっても、トレランスカーブにピーク特性を生じさせることができる。
【００７２】
図１４は、第４の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。図１４に示す位置決め装置は、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１の位置決めを行うためのものであり、光ファイバ１０２、センサーユニット１４３、計測システム１０４、可動ステージ１０５を含んで構成される。センサーユニット１４３以外の各構成の詳細については上述した実施形態と同様である。
【００７３】
図１５は、第４の実施形態のセンサーユニットの詳細構成を説明する図である。図１５に示すセンサーユニット１４３は、光ファイバ１０２の他端に取り付けられたフェルール１４１と、このフェルール１４１を支持する支持体１４２と、光ファイバ１０２の他端と所定距離を確保して配置された光検出器３２ａと、を含んで構成される。
【００７４】
図１６は、光検出器と光ファイバとの相互間距離について説明する図である。図１６では、光ファイバ１０２の他端から出射する放射光の光軸Ｌを通る断面が模式的に示されている。光検出器３２ａは、光ファイバ１０２の他端から出射する放射光のスポットよりも受光面３６ａが相対的に小さくなり、当該放射光のうち光軸Ｌの付近の一部成分が受光面３６ａに入射するように、光ファイバ１０２との相互間距離を設定して配置される。より具体的には、光ファイバ１０２の他端（出射点Ｐ）から出射する放射光は、図示のように光軸Ｌを基準とした放射角θ2（例えば１２°程度）で拡がる。このとき、放射光のうち放射角θ1（例えば４°〜８°程度）を有する一部成分のみを受光面３６ａに入射させるために、光ファイバ１０２の他端と光検出器３２ａの受光面３６ａとの距離ｄは以下の式（１）のように設定される。ここで、受光面３６ａが円形であり、その径をｒとする。
ｄ＝ｒ／２ｔａｎθ1        ・・・（１）
【００７５】
したがって、距離ｄを上記のｒ／２ｔａｎθ1、又はそれ以上に設定することにより、トレランスカーブのピークを顕在化することができる。例えば、受光面３６ａの径ｒが１３ｍｍであるとすると、放射光のうち放射角θ1が４°の一部成分を受光面３６ａに入射させる際の距離ｄは約９３ｍｍとなる。同様に、放射光のうち放射角θ1が６°の一部成分を受光面３６ａに入射させる際の距離ｄは約６２ｍｍとなる。同様に、放射光のうち放射角θ1が８°の一部成分を受光面３６ａに入射させる際の距離ｄは約４６ｍｍとなる。なお、上述した図１４に示す構成の構成の位置決め装置を用いた光モジュールの製造方法については、第１の実施形態等と同様でありここでは説明を省略する。
【００７６】
また、上記の各実施形態と同様に２つの光学系を設けて、先に粗調整を行い、その後に微調整を行うようにしてもよい。
【００７７】
図１７は、２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。図１７に示す位置決め装置は、カンパッケージ１００とコネクタ部品１０１との位置決めを行うためのものであり、光ファイバ１０７、１０８、１０９、２つのセンサーユニット１４３、１４３ａ、計測システム１０４、可動ステージ１０５、光分岐器１０６、を含んで構成される。光ファイバ１０７の他端及び各光ファイバ１０８、１０９の一端はそれぞれ光分岐器１０６に接続されており、光ファイバ１０７の他端から出射する光が分岐され、各光ファイバ１０８、１０９の一端に入射する。光ファイバ１０７〜１０９と光分岐器１０６を組み合わせることにより、本発明における「共通の一端と第１及び第２の他端とを備える光ファイバ」が構成される。光ファイバ１０７はその一端がコネクタ部品に装着される。各光ファイバ１０８、１０９の他端側にはそれぞれセンサーユニット１４３、１４３ａが配置される。センサーユニット１４３の詳細構成は上述した通りである。また、センサーユニット１４３ａについては、センサーユニット１４３と同様な構成を有しており、光ファイバ１０９から出射する放射光の全ての成分（図示の放射角θ2に相当する成分）が受光面３６ａに入射するように、光ファイバ１０９の他端と光検出器３２ａとの相互間距離ｄが狭められている。例えば、受光面３６ａの径ｒが１３ｍｍであるとすると、光ファイバ１０９の他端と光検出器３２ａの相互間距離ｄは約１６ｍｍとなる。なお、上述した図１７に示す構成の位置決め装置を用いた光モジュールの製造方法については第１の実施形態等と同様でありここでは説明を省略する。
【００７８】
このように、放射光のスポットと受光面との大小関係を利用することによっても、光検出器３２ａに入射する光にケラれを生じさせて、センサーユニット１４３によって観測されるトレランスカーブのピーク特性を顕著化することができる。
【００７９】
（その他の実施態様）
なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では光絞り部材の一例として開口を有するピンホール板を挙げていたが、光絞り部材の構造はこれに限定されない。例えば、開口を有する遮光膜を透明板の表面に形成することによって光絞り部材を構成してもよい。また、上述した実施形態では、缶封止された発光素子とコネクタ部品との位置決めについて説明していたが、缶封止されていない形態の発光素子であっても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。
【図２】光モジュールの詳細構成を説明する断面図である。
【図３】センサーユニットの詳細構成を説明する断面図である。
【図４】光絞り部材について詳細に説明する図である。
【図５】光量検出を行った際に得られる特性曲線（トレランスカーブ）の一例である。
【図６】光量検出を行った際に得られる特性曲線（トレランスカーブ）の一例である。
【図７】光量検出を行った際に得られる特性曲線（トレランスカーブ）の一例である。
【図８】２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。
【図９】第２の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。
【図１０】光接続器の構成例を説明する図である。
【図１１】光接続器の他の構成例を説明する図である。
【図１２】２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。
【図１３】第３の実施形態の位置決め装置の構成例を説明する図である。
【図１４】第４の実施形態の光モジュールの製造装置の概略構成を説明するブロック図である。
【図１５】第４の実施形態のセンサーユニットの詳細構成を説明する図である。
【図１６】光検出器と光ファイバとの相互間距離について説明する図である。
【図１７】２つの光学系を設ける場合の位置決め装置の構成例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…発光素子、１２…接着剤、１４…コネクタ部品、１６…レンズ部、１８…スリーブ部、３０…アダプタ部、３２…光検出器、３４…光絞り部材、３６…受光面、１００…カンパッケージ、１０１…コネクタ部品、１０２…光ファイバ、１０３…センサーユニット、１０４…計測システム、１０５…可動ステージ
【図１】
2007114677.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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